CN102162547A - 用于控制流体的电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制流体的电磁阀，该电磁阀包括衔铁(2)、磁极铁心(41)、阀元件(3)、具有通孔(5)的阀体(4)、复位元件(7)、弹簧元件(11)和调整装置(12)，其中，在衔铁(2)和磁极铁心(41)之间设有工作间隙(51)，阀元件(3)与衔铁(2)连接并且可与衔铁(2)一起运动，在所述通孔(5)上形成阀座(6)，阀元件(3)在阀座(6)上打开和关闭所述通孔(5)，复位元件(7)对阀元件(3)施加复位力，以将阀元件(3)复位到关闭状态，弹簧元件(11)设置在所述工作间隙(51)中，调整装置(12)与弹簧元件(11)接触，以调整弹簧元件(11)的弹簧力。

Description

用于控制流体的电磁阀
技术领域
本发明涉及一种用于控制流体的断电关闭的电磁阀。
背景技术
由现有技术已知具有各种不同结构的用于控制流体的这类断电关闭的电磁阀，特别是例如作为用于机动车辆中的ABS/TCS/ESP装置的排出阀。这些电磁阀具有一个与衔铁连接的阀元件以及一个磁极铁心。在磁极铁心和衔铁之间设有复位元件。阀元件在阀座上打开一个通孔以及又将该通孔关闭。这类电磁阀例如由DE 10 2007031 981 A1已知。
发明内容
与此相比，依据本发明具有权利要求1所述特征的用于控制流体的电磁阀具有下列优点：插入调整装置用来支撑一个附加的弹簧元件，以与复位元件相互作用来调整弹簧元件的力作用。这依据本发明通过以下方式得以实现：用于控制流体的电磁阀包括衔铁、磁极铁心和阀元件，其中，在衔铁和磁极铁心之间设有工作间隙，阀元件与衔铁相连接并且可与衔铁一起运动。此外，电磁阀还包括带有通孔的阀体、复位元件和设置在工作间隙中的所述弹簧元件，其中，在通孔上形成阀座，阀元件在阀座上打开和关闭通孔，复位元件对阀元件施加复位力以使阀元件复位到关闭状态。此外，设有调整装置，该调整装置是可调整的并且与弹簧元件接触，以调整弹簧元件的弹簧力。通过调整弹簧元件的弹簧力，可以克服在操纵电磁阀时在轴向工作间隙变小的情况下呈指数增加的磁力。由此，明显地改善了电磁阀的可调节性。此外，由此可以针对每个电磁阀单独地对尺寸偏差进行补偿，并且因此总是确保电磁阀的恒定的弹簧力。
从属权利要求示出了本发明的优选的改进方案。
依据本发明的一种优选设计方案，调整装置设置在磁极铁心上。由此实现了简单且成本低的调整装置，并且部件数量最少而且安装时间很短，该调整装置使得电磁阀的精确调整或者校准成为可能。此外，还可以提供低成本的弹簧垫片形式的弹簧元件。
此外，优选的是，调整装置设置在磁极铁心上的中央凹部中。由此，可以实现具有最小结构体积的紧凑结构形式。
优选地，弹簧元件具有中央孔并且被构造成环形。此外优选地，调整装置与弹簧元件的内周边接触。由此，可以提供低成本的环形弹簧垫片形式的弹簧元件。通过弹簧元件的内周边支撑在调整装置上以及弹簧元件的外周边支撑在衔铁上，实现了对弹簧元件的起闭合作用的弹簧力的精确调整。此外还可以简单地补偿制造公差。
在本发明的另一有利的设计方案中，调整装置被构造为实心圆柱体或者替代地被构造为管状元件。由此，实现了简单且低成本地制造调整装置，并且生产步骤和加工步骤很少。此外，由此，调整装置能以简单的方式在磁极铁心的中央凹部中移动并且运行可靠地固定，而无需复杂的夹具消耗以及刀具使用。
依据本发明的一种优选的设计方案，电磁阀包括受压件，该受压件与复位元件接触。借助于受压件可以可靠地支撑复位元件。此外，受压件实现了包括衔铁、阀元件、复位元件和受压件的衔铁组件的预安装。
此外，优选地，调整装置与受压件接触。由此，可以通过复位元件相应的力调整以及借助于弹簧元件合适的厚度对工作间隙的调整在很大程度上防止磁场的干扰影响。
在本发明另一有利的设计方案中，调整装置和衔铁之间为过盈配合。由此，实现了运行可靠且简单地固定调整装置，并且夹具消耗和刀具消耗在时间和成本上达到最小。
依据本发明的一种优选的设计方案，磁极铁心靠近衔铁的端面具有第一沉割部。在本发明另一有利的设计方案中，衔铁靠近磁极铁心的端面具有第二沉割部。通过所述沉割部以低成本提供了用于弹簧元件变形的自由空间。此外，工作间隙的量由此仅稍微地扩大并且因此明显降低了对电磁阀磁路的干扰。优选地，所述沉割部以逐渐缩小的形式构成。
附图说明
接下来参照附图对本发明的实施例进行详细阐述。附图中：
图1示出了依据本发明的第一实施例的用于控制流体的电磁阀的示意性剖视图，
图2示出了图1的电磁阀的一部分的放大剖视图，以及
图3示出了依据本发明的第二实施例的电磁阀的一部分的剖视图。
具体实施方式
接下来参照图1和图2对依据本发明的第一种优选实施例的用于控制流体的电磁阀进行详细描述。
图1示出了依据本发明的第一种实施例的用于控制流体的电磁阀1的示意性剖视图。电磁阀1包括壳体40，在该壳体40内部中与中轴线X同轴地设置衔铁2、阀元件3以及与壳体40连接的阀体4。衔铁组件包括衔铁2、阀元件3、复位元件7和受压件50，该受压件贴靠在调整装置12上，其中，在衔铁2和磁极铁心41之间形成工作间隙51。被线圈42包围的磁极铁心41借助于焊缝43固定在壳体40上。在操纵电磁阀1时，阀元件3沿中轴线X的方向朝磁极铁心41运动并且在断电时通过复位元件7又回到初始位置。
此外，如由图1可见，在阀体4的外侧上设置了过滤器45。通过在阀体4中垂直于中轴线X形成的流入通道46，流经过滤器45的流体沿箭头P的方向流入与中轴线X同轴地形成的通流孔49中。在阀体4中平行于通流孔49形成多个在周向上同轴设置的流出通道，在图1中仅能看到这些流出通道中的一个并且用附图标记47标出。此外，在阀体4中还形成旁通通道18，用来使在阀体4中的流出通道47和在壳体40中的衔铁2之间压力平衡。球体48封闭通流孔49远离阀元件3的端部。通流孔49靠近阀元件3的端部构成阀体4的通孔5并且具有阀座6。阀元件3的部分区域10的一个端部贴靠在阀座6上并且在电磁阀1断电的工作状态下将通孔5关闭以及在操纵电磁阀1时从阀座6上抬起并且将该通孔打开。阀元件3的部分区域10可运动地穿过折流装置8的孔9，其中折流装置8固定在阀体4中。在折流装置8和部分区域10之间设置环形间隙23，该环形间隙具有相对较大的间隙宽度，用于阀元件3无阻碍的运动。折流装置8使经过通孔5流入的流体朝流出通道47的方向偏转180°。此外，依据本发明的电磁阀1还包括弹簧元件11，该弹簧元件被构造成弹簧垫片并且设置在工作间隙51中。调整装置12与弹簧元件11接触，以调整弹簧元件11的弹簧力。
如由图2可见，弹簧元件1在此具有中央孔24，受压件50的端部区域25插入该中央孔中。弹簧元件11以内周边11a平放在调整装置12靠近衔铁2的端面26上并且以外周边11b平放在衔铁2上。调整装置12在该第一实施例中被构造为实心圆柱体，该圆柱体设置在磁极铁心41的中央凹部22中并且借助于过盈配合固定在磁极铁心41上。通过调整装置12沿着由双箭头标出的调整行程S在磁极铁心41的凹部22中移动和定位，在装配电磁阀1时在插入壳体40中之前调整受压件50的位置且由此调整弹簧元件11的弹簧力。此外，如由图2还可见，磁极铁心41的靠近衔铁2的端面17具有第一沉割部19，并且衔铁2的靠近磁极铁心41的端面18具有第二沉割部20。两个沉割部19、20分别被构造为逐渐缩小。第一和第二沉割部19、20为弹簧元件11提供了自由空间或者说变形空间，在操纵电磁阀1时，将该弹簧元件通过其外周边11b与中轴线X同轴地朝磁极铁心41的方向挤压或者说使其变形。弹簧元件11的特殊支承点产生所期望的、略微渐进的弹簧特性曲线，该特性曲线起将阀关闭的作用。与复位元件7的线性弹簧力特性曲线一起，并联的弹簧元件11的特性曲线产生总体上渐进的弹簧特性曲线，该弹簧特性曲线反作用于渐进的磁力曲线并且明显地提高了电磁阀的持续(成比例的)可调节性。
图3示出了依据第二实施例的电磁阀1的一部分的放大剖视图，其中，同样的以及功能相同的部件用与在第一实施例中相同的附图标记表示。在该第二实施例中，调整装置12被构造为管状元件，该管状元件设置位于磁极铁心41上的凹部22中。管状的调整装置12在此同样以传力连接的形式固定在磁极铁心41上并且在装配电磁阀1时同样沿着调整行程S移动以及定位并且由此调整弹簧元件11的弹簧力。受压件50在第二实施例中被延长并且穿过调整装置12，以及支撑在磁极铁心41中的凹部22的底部区域21上。调整装置12还可以替代地被构造为开槽的套筒。通过调整装置12，可以在很大程度上补偿弹簧元件11的尺寸偏差或者制造公差(例如在厚度和平整度上)以及制造过程残留的毛刺。因此，使用作为大批量生产的零件(例如通过冲压)制成的弹簧元件11是可能的。此外，通过装入较薄的弹簧元件11，可以减小工作间隙51并且由此使对磁场的干扰影响最小。
两种所描述的实施例的本发明的电磁阀1具有下列优点：通过可移动的和由此可调整的调整装置12，与复位元件7和受压件50互相作用，可以在装配时调整弹簧元件11的弹簧力。因此，通过调整弹簧元件11起关闭作用的弹簧力，可以克服在操纵电磁阀1时在工作间隙51变小时呈指数增加的磁力。由此，明显地改善了电磁阀1的可调节性并且实现了在所有的工作点中更加精确的功能精度。此外，实现了在电磁阀的制造中的类似且很大程度上一致的功能特性或者说很小的批间差异。

Claims (10)

1.一种用于控制流体的电磁阀，包括
-衔铁(2)，
-磁极铁心(41)，其中，在所述衔铁(2)和所述磁极铁心(41)之间设有工作间隙(51)，
-阀元件(3)，该阀元件与所述衔铁(2)连接并且能与所述衔铁(2)一起运动，
-具有通孔(5)的阀体(4)，在该通孔上形成阀座(6)，其中，所述阀元件(3)在所述阀座(6)上打开和关闭所述通孔(5)，
-复位元件(7)，该复位元件对所述阀元件(3)施加复位力，以将所述阀元件(3)复位到关闭状态，
-弹簧元件(11)，该弹簧元件设置在所述工作间隙(51)中，以及
-调整装置(12)，该调整装置与所述弹簧元件(11)接触，以调整所述弹簧元件(11)的弹簧力。
2.按照权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，所述调整装置(12)设置在磁极铁心(41)上。
3.按照权利要求1或2所述的电磁阀，其特征在于，所述调整装置(12)设置在磁极铁心(41)上的中央凹部(22)中。
4.按照上述权利要求中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，所述弹簧元件(11)具有中央孔(24)并且被构造成环形，以及所述调整装置(12)与所述弹簧元件(11)的内周边(11a)接触。
5.按照上述权利要求中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，所述调整装置(12)是实心圆柱体或者管状元件。
6.按照上述权利要求中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，所述电磁阀还包括受压件(50)，该受压件与所述复位元件(7)接触。
7.按照权利要求6所述的电磁阀，其特征在于，所述调整装置(12)与所述受压件(50)接触。
8.按照上述权利要求中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，所述调整装置(12)和所述磁极铁心(41)之间为过盈配合。
9.按照上述权利要求中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，所述磁极铁心(41)的靠近所述衔铁(2)的端面(17)具有第一沉割部(19)。
10.按照上述权利要求中的任意一项所述的电磁阀，其特征在于，所述衔铁(2)的靠近所述磁极铁心(41)的端面(19)具有第二沉割部(20)。
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